NAD+ a NADH: jaka jest różnica i co wiemy o suplementacji NADH?

NADH i NAD+ to dwie postacie tej samej cząsteczki: dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego. Jedna przyjmuje elektrony, druga je oddaje: ten obieg zasila produkcję energii w każdej komórce. NADH jest też sprzedawany jako suplement diety, często z obietnicami wykraczającymi poza dowody. Wyjaśniamy, czym NAD+ różni się od NADH, o czym mówi ich wzajemny stosunek i co rzeczywiście pokazują badania nad suplementacją NADH.

NAD+ i NADH: dwie postacie tej samej cząsteczki

NAD+ to postać utleniona : jest gotowy przyjąć elektrony. Gdy przyjmuje dwa elektrony i jeden proton, staje się NADH, czyli postacią zredukowaną. Następnie NADH oddaje elektrony innej cząsteczce i ponownie staje się NAD+.

Obie postacie współistnieją i stale przechodzą jedna w drugą: razem tworzą komórkową pulę NAD. Pozostałe role tej cząsteczki, jej powstawanie i zmiany wraz z wiekiem opisujemy w artykule o tym, czym jest NAD+ i dlaczego jego poziom spada z wiekiem.

Co oznacza zapis „NADH + H+”?

Podczas reakcji rozkładana cząsteczka (cukru, kwasu tłuszczowego…) traci dwa elektrony i dwa protony. NAD+ przyjmuje oba elektrony i tylko jeden proton; drugi proton pozostaje wolny w środowisku. Dlatego w podręcznikach często pojawia się zapis „NADH + H+”: nadal chodzi o tę samą cząsteczkę NADH.

A co z NADPH?

Około 10% NAD+ jest przekształcane w NADP+, którego zredukowana postać, NADPH, pełni inne zadania. Dostarcza elektrony potrzebne do syntezy związków i obrony antyoksydacyjnej, zwłaszcza do odtwarzania glutationu, którego prekursorem jest NAC . NADH i NADPH nie są zamienne.

Jaką rolę odgrywa NADH w wytwarzaniu energii?

NADH transportuje elektrony uwolnione podczas rozkładu składników odżywczych do mechanizmu wytwarzającego ATP. Z jednej cząsteczki glukozy glikoliza wytwarza 2 NADH w cytoplazmie. Przekształcenie pirogronianu i cykl Krebsa wytwarzają następnie 8 w mitochondriach, czyli łącznie 10.

NADH przekazuje elektrony do kompleksu I łańcucha oddechowego. Ich przepływ między kompleksami napędza pompowanie protonów przez błonę mitochondrialną, a przepływ protonów wprawia w ruch syntazę ATP. Każde NADH pozwala w ten sposób wytworzyć około 2,5 cząsteczki ATP.

Dwa szczególne przypadki: wahadła i mleczan

NADH powstały w cytoplazmie nie przechodzi przez wewnętrzną błonę mitochondrialną. Przenoszone są tylko jego elektrony, dzięki dwóm wahadłom: jabłczanowo-asparaginianowe umożliwia powstanie mitochondrialnego NADH, a glicerolo-3-fosforanowe — FADH2, co daje mniej ATP.

Gdy glikoliza przebiega szybciej niż procesy mitochondrialne, enzym dehydrogenaza mleczanowa ponownie utlenia NADH do NAD+, przekształcając pirogronian w mleczan. Dzięki temu glikoliza może trwać dalej.

Stosunek NAD+/NADH jako wskaźnik stanu komórki

Stosunek NAD+ do NADH wskazuje, czy w komórce przeważa stan utleniony czy zredukowany. Zależy od przedziału komórkowego. W wątrobie dobrze odżywionego szczura na jedną wolną cząsteczkę NADH przypada około 725 wolnych cząsteczek NAD+ w cytoplazmie, wobec około 8 do 1 w mitochondriach.

Te liczby dotyczą postaci wolnych: duża część NADH jest związana z białkami, co utrudnia pomiary. Stosunek zmienia się zależnie od stanu metabolicznego. Spada podczas głodzenia w wątrobie szczura oraz przy rozkładzie alkoholu, którego enzymy przekształcają NAD+ w NADH. W ludzkim mózgu zmniejsza się z wiekiem, podczas gdy stężenie NADH wzrasta.

NADH jako suplement: co są warte obiecywane korzyści?

Nietrwała cząsteczka

NADH źle znosi kwaśne środowisko. Pomiary laboratoryjne pokazują, że jego rozkład przyspiesza wraz ze wzrostem kwasowości i temperatury. Przejście przez żołądek jest więc przeszkodą, stąd zainteresowanie postaciami ograniczającymi kontakt z kwasem, dojelitowymi lub o opóźnionym uwalnianiu. Ich technologie porównujemy w artykule o kapsułkach i ich otoczkach. Produkt NADH 25mg Hexagon® jest oferowany w kapsułkach o opóźnionym uwalnianiu.

Pozostaje kwestia wchłaniania, bardzo słabo udokumentowana u ludzi. Wiadomo, że NAD i NADP z żywności są przekształcane w jelitach w nikotynamid przed wchłonięciem. Część połkniętego NADH prawdopodobnie spotyka ten sam los, ale według naszej wiedzy nigdy nie zmierzono, jaka ilość dociera do komórek w niezmienionej postaci.

Badania u ludzi

Nieliczne badania oceniały od 10 do 20mg NADH dziennie, niemal zawsze u osób chorych. Tabela podsumowuje najważniejsze.

Badania te mają wspólne ograniczenia: małe grupy, krótki czas trwania, kwestionariusz czasem opracowany przez samych badaczy i wyniki, które nie potwierdzają się w kolejnych próbach. W największym badaniu do końca dotrwało tylko 144 z 207 uczestników. Tabletki produkowała i dostarczała firma wynagradzająca głównego autora, a placebo zawierało witaminę C i fosfatydyloserynę, co według autorów mogło zaburzyć porównanie.

Przegląd systematyczny z 2017 r. stwierdza, że dowody pozostają niewystarczające, by stosować suplementy, w tym NADH, przeciw objawom przewlekłego zmęczenia. W chorobie Parkinsona małe serie przypadków wzbudziły zainteresowanie, ale próba z placebo nie wykazała wyraźnej korzyści, a jeden z przeglądów uznał wszelkie zalecenia za przedwczesne.

NADH nie ma w Unii Europejskiej żadnego dozwolonego oświadczenia zdrowotnego; ma je jedynie niacyna (witamina B3), z której się wywodzi, na przykład „Niacyna przyczynia się do utrzymania prawidłowego metabolizmu energetycznego”. Powyższych wyników, uzyskanych u osób chorych przy dawkach od 10 do 20mg dziennie, nie można przenosić ani na konkretny suplement, ani na osobę zdrową.

NADH czy prekursory NAD+: dwie różne strategie

Przyjmowanie NADH oznacza dostarczenie bezpośrednio postaci zredukowanej, z nadzieją, że dotrze do komórek. Prekursory NAD+, takie jak rybozyd nikotynamidu, działają według innej zasady: dostarczają komórkom surowca do wytwarzania własnego NAD+, który następnie redukują do NADH zależnie od potrzeb.

Według naszej wiedzy żadne badanie nie porównało bezpośrednio tych dwóch podejść. Liczniejsze dane o prekursorach przedstawiamy w przewodniku o badanych sposobach zwiększania poziomu NAD+.

Najczęstsze pytania

Czy NADH jest utleniaczem czy reduktorem?

Reduktorem. Reduktor to cząsteczka oddająca elektrony i taką rolę pełni NADH. W parze NAD+/NADH NAD+ jest utleniaczem, ponieważ przyjmuje elektrony: mówimy o reakcji utleniania i redukcji.

Dlaczego czasem mówi się, że jedno NADH daje 3 ATP?

To dawna, zaokrąglona wartość, wciąż obecna w niektórych podręcznikach. Najbardziej wiarygodne pomiary wskazują około 2,5 ATP na NADH, ponieważ wytworzenie jednego ATP wymaga niecałkowitej liczby protonów. Możliwa jest nawet nieco niższa wartość, około 2,3.

Jaka jest różnica między NADH a FADH2?

To dwa nośniki elektronów powstające przy rozkładzie składników odżywczych. NADH przekazuje elektrony do kompleksu I łańcucha oddechowego, a FADH2 — do kompleksu II, z pominięciem kompleksu I. Jego elektrony powodują więc pompowanie mniejszej liczby protonów: około 1,5 ATP na FADH2, wobec 2,5 na NADH.

Kiedy przyjmowano NADH w badaniach?

W badaniu z 1999 r. 10mg przyjmowano na czczo, z wodą, 45 minut przed śniadaniem. Według naszej wiedzy żadne badanie nie porównywało różnych pór przyjmowania: podstawową zasadą pozostaje przestrzeganie etykiety.

Czy NADH jest niebezpieczny?

Badania nie wykazały zagrożenia przy ocenianych dawkach, ale są małe. W próbie z 1999 r. nie odnotowano poważnych działań niepożądanych przy 10mg dziennie. W badaniu z 2021 r. rezygnacje z powodu działań niepożądanych, głównie bólu brzucha i zawrotów głowy, były nieco częstsze przy placebo (11) niż przy NADH z koenzymem Q10 (8). Dane o długoterminowym bezpieczeństwie pozostają bardzo ograniczone.

Czy warto łączyć NADH z koenzymem Q10?

Kilka badań nad przewlekłym zmęczeniem oceniało ten duet, bez możliwości ustalenia, który składnik działał, ponieważ podawano je razem. Połączenie jest teoretycznie spójne, bo oba uczestniczą w łańcuchu oddechowym, ale nie dowiedziono wyraźnej korzyści.

Czy NADH podnosi poziom NAD+?

Nie jest to dobrze ustalone. W badaniu z 2015 r. stosunek NAD+/NADH w komórkach krwi był wyższy po 8 tygodniach NADH i koenzymu Q10 niż przy placebo. Jednak według naszej wiedzy żadne badanie nie wykazało, że połknięty NADH zwiększa NAD+ w tkankach.

Podsumowanie

NAD+ i NADH to dwie strony tego samego układu: NAD+ przyjmuje elektrony uwolnione przy rozkładzie składników odżywczych, a NADH dostarcza je do mitochondriów w celu wytwarzania ATP. Ich stosunek odzwierciedla stan komórki i zależy od przedziału komórkowego, głodzenia, alkoholu czy wieku. Jako suplement NADH pozostaje nietrwałą cząsteczką o słabo poznanym wchłanianiu, a małe badania, prowadzone głównie nad przewlekłym zmęczeniem, dają niespójne wyniki.

Źródła

1. Xie N et al. (2020). NAD+ metabolism: pathophysiologic mechanisms and therapeutic potential. Signal Transduction and Targeted Therapy, 5(1), 227. doi:10.1038/s41392-020-00311-7
2. Hinkle PC (2005). P/O ratios of mitochondrial oxidative phosphorylation. Biochimica et Biophysica Acta, 1706(1-2), 1-11. doi:10.1016/j.bbabio.2004.09.004
3. Williamson DH, Lund P, Krebs HA (1967). The redox state of free nicotinamide-adenine dinucleotide in the cytoplasm and mitochondria of rat liver. Biochemical Journal, 103(2), 514-527. doi:10.1042/bj1030514
4. Zhu XH et al. (2015). In vivo NAD assay reveals the intracellular NAD contents and redox state in healthy human brain and their age dependences. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(9), 2876-2881. doi:10.1073/pnas.1417921112
5. Wu JT, Wu LH, Knight JA (1986). Stability of NADPH: effect of various factors on the kinetics of degradation. Clinical Chemistry, 32(2), 314-319. doi:10.1093/clinchem/32.2.314
6. NIH Office of Dietary Supplements (2022). Niacin – Fact Sheet for Health Professionals. ods.od.nih.gov
7. Règlement (UE) n° 432/2012 établissant une liste des allégations de santé autorisées portant sur les denrées alimentaires. eur-lex.europa.eu
8. Forsyth LM et al. (1999). Therapeutic effects of oral NADH on the symptoms of patients with chronic fatigue syndrome. Annals of Allergy, Asthma & Immunology, 82(2), 185-191. doi:10.1016/S1081-1206(10)62595-1
9. Alegre J et al. (2010). Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) in patients with chronic fatigue syndrome (artykuł w języku hiszpańskim). Revista Clínica Española, 210(6), 284-288. doi:10.1016/j.rce.2009.09.015
10. Castro-Marrero J et al. (2015). Does oral coenzyme Q10 plus NADH supplementation improve fatigue and biochemical parameters in chronic fatigue syndrome? Antioxidants & Redox Signaling, 22(8), 679-685. doi:10.1089/ars.2014.6181
11. Castro-Marrero J et al. (2021). Effect of Dietary Coenzyme Q10 Plus NADH Supplementation on Fatigue Perception and Health-Related Quality of Life in Individuals with Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome: A Prospective, Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Nutrients, 13(8), 2658. doi:10.3390/nu13082658
12. Campagnolo N et al. (2017). Dietary and nutrition interventions for the therapeutic treatment of chronic fatigue syndrome/myalgic encephalomyelitis: a systematic review. Journal of Human Nutrition and Dietetics, 30(3), 247-259. doi:10.1111/jhn.12435
13. Demarin V et al. (2004). Treatment of Alzheimer's disease with stabilized oral nicotinamide adenine dinucleotide: a randomized, double-blind study. Drugs under Experimental and Clinical Research, 30(1), 27-33. PubMed 15134388
14. Swerdlow RH (1998). Is NADH effective in the treatment of Parkinson's disease? Drugs & Aging, 13(4), 263-268. doi:10.2165/00002512-199813040-00002

Suplementy diety nie zastępują zróżnicowanej i zbilansowanej diety ani zdrowego stylu życia. W razie przyjmowania leków, ciąży lub karmienia piersią skonsultuj się z pracownikiem ochrony zdrowia.